Modelo molecular da cadeia d da hemoglobina de Lumbricus terrestris

• Ano de defesa: 1994
• Autor(a) principal: Viana, Ednilson
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Lumbricus terrestris; cadeia d; d chain; hemoglobin; hemoglobina; modelo molecular; molecular model
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75132/tde-07102025-164607/

O pigmento respiratório de Lumbricus terrestris é uma hemoproteína gigante extracelular, vista em microscopia eletrônica como tendo a forma de dois discos hexagonais sobrepostos e composto de quatro cadeias polipeptídicas principais que ligam oxigênio, α, b, c (as quais formam um trímero) e d (um monômero). As subunidades do trímero são covalentemente ligadas por pontes dissulfeto e, junto com o monômero, associam-se para formar um tetrâmero. O modelo molecular foi construído para a cadeia d (monomérica) da hemoglobina de Lumbricus terrestris com base na cadeia da deoxihemoglobina humana, que apresentou um arranjo das subunidades mais favorável à formação das duas pontes dissulfeto existentes entre as cadeias α/b e α/c da hemoglobina de Lumbricus terrestris. A conformação dos \"loops\" e das cadeias laterais foram ajustadas baseado nas estruturas de globinas encontradas no banco de dados Brookhaven ou utilizando pesquisa no banco de dados de todas as estruturas disponíveis para encontrar conformações adequadas para as regiões não helicoidais e os rotâmeros das cadeias laterais. O modelo é estereoquimicamente bom, como avaliado pelo programa PROCHECK e bem enovelado, como mostrado pelo programa VERIFY_30 e QUALITY, apesar de possuir baixa identidade sequencial (~20%) com a cadeia humana usada para a modelagem. O modelo mostra que o resíduo triptofano B10 da subunidade d está muito próximo do grupo heme e orientado de forma perpendicular ao plano deste grupo. Além disso, este resíduo de particular nota está ausente em todas as globinas com estrutura cristalográfica conhecida, o que resultou na necessidade de um deslocamento de toda a hélice B onde está localizado, e portanto foi de difícil modelagem. É de se esperar que, apesar da proximidade deste ao heme, a orientação da cadeia lateral desfavoreça a supressão da fluorescência do triptofano pelo heme. Os três resíduos de triptofano na molécula são encontrados no interior da molécula e não deveriam se expor ao solvente em função da dissociação da molécula em pH alto. O modelo sugere também um conteúdo normal de α-hélices, mais alto do que aquele observado por dicroísmo circular. Os resíduos responsáveis pela interface entre as subunidades a1 e a2 na cadeia da desoxihemoglobina humana, de especial nota a tirosina HC2, não estão presentes na cadeia d da hemoglobina de Lumbricus terrestris. Isto mostra que o arranjo das subunidades (αbcd) de Lumbricus terrestris deve ser diferente daquele encontrado para as estruturas tetraméricas até o momento conhecidas, ou que o mecanismo de cooperatividade seja diferente. O ambiente do grupo heme é bem hidrofóbico, como observado nas estruturas de globinas conhecidas, havendo apenas três resíduos na superfície dessa cavidade que interagem com os grupos propionatos do heme.